Future Winding NEU NEW. for next power generation. 4D PowerCoil. 2018/19 Ausgabe 1 Edition 1

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Gesche Roth
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1 DE EN NEU NEW 2018/19 Ausgabe 1 Edition 1 Future Winding for next power generation Die neue Dimension der Leistungsoptimierung von induktiven Wickelgütern The new dimension of performance optimization of inductive winding products

Inductive solutions for SiC, GaN Wide Band Gap technology VORTEILE DER NEUEN WICKELTECHNOLOGIE POWERCOIL ADVANTAGES OF THE NEW WINDING TECHNOLOGY POWERCOIL Die von BLOCK eigens konstruierte

Durch die außerordentliche Variabilität im Design des Wickelaufbaus ergeben sich eine Vielzahl von Vorteilen für das Wickelgut: Optimale Kühlwirkung durch Maximierung der wärmeabgebenden

Technologie. BLOCK s new in-house developed winding technology is taking performance optimization of inductive winding products into a new dimension.

2 Inductive solutions for SiC, GaN Wide Band Gap technology VORTEILE DER NEUEN WICKELTECHNOLOGIE POWERCOIL ADVANTAGES OF THE NEW WINDING TECHNOLOGY POWERCOIL Die von BLOCK eigens konstruierte Wickeltechnologie ermöglicht eine neue Dimension der Leistungsoptimierung von induktiven Wickelgütern. Durch die außerordentliche Variabilität im Design des Wickelaufbaus ergeben sich eine Vielzahl von Vorteilen für das Wickelgut: Optimale Kühlwirkung durch Maximierung der wärmeabgebenden Leiteroberfläche bei gleichzeitiger Erzeugung von Kühlkanälen über den Wickelaufbau, minimale Proximity-Verluste bei steigenden Taktfrequenzen dies sind nur einige der Stärken dieser hochmodernen Technologie. BLOCK s new in-house developed winding technology is taking performance optimization of inductive winding products into a new dimension. The extraordinary variability in the design of the winding structure comes with a number of benefits for winding products: Optimal cooling by maximizing the heat-emitting conductor surface while also creating cooling ducts via the winding structure and minimal proximity losses with rising switching frequencies are just some of the strengths of this state-of-the-art technology. COOLING Die Kombination aus vergrößerter Leiteroberfläche, Spreizung der Wicklung und über den Wickelaufbau erzeugten Kühlkanälen ermöglicht eine optimale Kühlwirkung des Gesamtprodukts. Vor allem bei forcierter Luftkühlung kann die neue Wickeltechnologie ihre Stärken voll ausspielen eine neue Dimension der Leistungsoptimierung von induktiven Wickelgütern. The combination of increased conductor surface, spread of the winding, and cooling ducts created via the winding structure enables optimal cooling of the entire product. The new winding technology shows off its strengths with forced air cooling in particular, taking the performance optimization of inductive winding products to a new dimension. hervorragende Wärmeableitung durch neue Wicklungsausführung excellent heat dissipation due to new winding design

LOW LOSSES Über eine Variation des Leiterabstandes im Wickelaufbau können Proximity-Verluste im Leiter, erzeugt durch Rippelströme aus Taktfrequenzen, vor allem bei steigender Frequenz effektiv

3 LOW LOSSES Über eine Variation des Leiterabstandes im Wickelaufbau können Proximity-Verluste im Leiter, erzeugt durch Rippelströme aus Taktfrequenzen, vor allem bei steigender Frequenz effektiv reduziert werden. Bedeutsam wird dieser Effekt vor allem bei zukünftigem Einsatz von auf SiC und GaN basierenden Halbleitertechnologien. Auch stellt dies eine mögliche kostengünstige Alternative zum Einsatz von teuren Hochfrequenzlitzen bei konventioneller Wickeltechnik dar. Varying the conductor spacing in the winding structure effectively reduces proximity losses in the conductor that are generated by ripple currents from switching frequencies, particularly as frequency increases. This effect is significant, especially for future applications of SiC- and GaN-based semiconductor technologies. It also represents a potentially cost-effective alternative to the use of expensive high-frequency litz wires in conventional winding technologies. steuerbare Feldverteilung für geringe Teilentladung controllable field distribution for low partial discharge P AC /P DC herkömmliche Wickeltechnik Future Winding minimierter Proximity-Effekt durch optimierten Windungsaufbau minimized proximity effect through optimized winding structure f in Hz LONG LIFE Durch die neue Hochkant-Wickeltechnik kann eine hohe Induktivität bei gleichzeitig einlagigem Wicklungsaufbau realisiert werden. Dies hat den Vorteil, dass auf eine zusätzliche Lagenisolation und ggf. sogar auf eine Grundisolation zum Kern verzichtet werden kann. Alterungseffekte dieser Isolationsmaterialien, wie bei konventionellem Aufbau von induktiven Wickelgütern, treten nicht mehr auf und maximieren so die Lebensdauer. The new edgewise winding technology can generate high inductivity with just a single-layer winding structure. The benefit is that additional layer insulation, and possibly even basic insulation to the core, is not needed. Aging effects in the insulation materials as are typical with the conventional structure of inductive winding products no longer occur, which maximizes service life. FREESTYLE Die neue Hochkant-Wickeltechnologie von BLOCK ermöglicht durch die variable Konfigurierbarkeit des Wickelaufbaus eine exakte Anpassung an die Kerngeometrie und die vorherrschenden Strömungsverhältnisse der Luftkühlung. Due to the variable configurability of its winding structure, the new edgewise winding technology from BLOCK can adapt accurately to the core geometry and prevailing flow conditions of the air cooling system. POTENTIAL CONTROL Über den spezifischen Wicklungsaufbau treten mehr oder weniger parasitäre Kapazitäten und somit bei transienten Überspannungen Potenzialunterschiede zwischen den einzelnen Windungen auf. Dies kann zu einer Schädigung der Leiterisolation führen, ein Windungsschluss ist die mögliche Folge. Durch den Einsatz von kann diese parasitäre Kapazität und somit das Potenzial über die Wicklung durch partielle Spreizung einzelner Wicklungsbereiche variabel gesteuert werden. Eine Schädigung der Leiterisolation bzw. ein Windungsschluss wird so vermieden. The specific winding structure results in more or fewer parasitic capacitances and, therefore, in the case of transient overvoltages, differences in potential between the individual windings. This can damage the conductor insulation, potentially leading to a winding short. variably controls such parasitic capacitance and, thus, the potential across the winding through the partial spreading of individual winding sections. This prevents damage to the conductor insulation and accordingly any winding shorts.

HIGH CURRENT DENSITY Aufgrund der Flexibilität im Design des Wickelaufbaus kann ein Maximum der wärmeabgebenden Oberfläche des Leiters der im Einsatz vorherrschenden kühlenden Luftströmung ausgesetzt

Due to the flexible design of the winding structure a maximum of the conductor s heat-emitting surface is exposed to the prevailing cool air flow.

4 HIGH CURRENT DENSITY Aufgrund der Flexibilität im Design des Wickelaufbaus kann ein Maximum der wärmeabgebenden Oberfläche des Leiters der im Einsatz vorherrschenden kühlenden Luftströmung ausgesetzt werden. Eine hohe Stromdichte und somit effiziente Auslegung des Leitermaterials (CU oder AL) ist erreichbar. Hieraus resultiert eine Reduktion an Bauvolumen, Gewicht und Kosten. Due to the flexible design of the winding structure a maximum of the conductor s heat-emitting surface is exposed to the prevailing cool air flow. The result is a high current density and efficient use of the conductive material (CU or AL), reducing structural volume, weight and costs. KOSTENREDUKTION DURCH POWERCOIL REDUCED COSTS THROUGH POWERCOIL Zusätzlich zu den rein technischen Vorteilen bietet die neue Wickeltechnologie hohe Potenziale zur Kostenreduktion induktiver Wickelgüter. Aufgrund der optimierten Kühlwirkung auf den Leiter kann deutlich günstigeres und leichteres Aluminium statt Kupfer als Leitermaterial verwendet werden. Teure Isolationsmaterialien und entsprechende Fertigungsschritte in der Produktion zur Einbringen der Isolierung entfallen. Die Fertigung der Wicklungen erfolgt ganz im Sinne von Industrie 4.0 vollautomatisch auf eigens konstruierten Wickelmaschinen. In Kombination mit dem neuen innovativen Anschlusskonzept wird ein freitragender Wickelaufbau realisiert. All diese Stärken führen zu Best-in-class induktiven Wickelgütern in technischer Performance und im Preis. In addition to its purely technical advantages, the new winding technology has a lot of potential for reducing the costs of inductive winding products. Due to the optimized cooling effect on the conductor, significantly affordable and lighter aluminum can be used instead of copper as the conductive material. This also does away with costly insulation materials and the corresponding production steps to install this insulation. Windings are produced in a fully automated process on specially designed winding machines. Combined with the new innovative connection concept, the result is a self-supporting winding structure. All these strengths deliver inductive winding products that are best-in-class for technical performance and price.

DER NEUE STANDARD THE NEW STANDARD NETZDROSSELN LINE REACTORS SINUSFILTER SINE

Konstruktion sowie modernster Wickel- und Fertigungstechnologien und dem

best-inclass für die neuen Baureihen von BLOCK.

alongside state-of-theart winding and manufacturing technology, and the use of the

price-performance ratio for the new product series.

5 DER NEUE STANDARD THE NEW STANDARD NETZDROSSELN LINE REACTORS SINUSFILTER SINE FILTERS Die Integration neuester wissenschaftlicher Erkenntnisse in Auslegung und Konstruktion sowie modernster Wickel- und Fertigungstechnologien und dem Wickelmaterial Aluminium als Basis, garantieren ein Preis-Leistungs-Verhältnis best-inclass für die neuen Baureihen von BLOCK. With the integration of the latest scientific findings in design and construction, alongside state-of-theart winding and manufacturing technology, and the use of the winding material aluminium as a basis, BLOCK has been able to ensure an optimal price-performance ratio for the new product series. LR3-A Netzdrosseln Line reactors ab Q2/2018 verfügbar available from Q2/2018 SF3-A Sinusfilter Sine filters ab Q3/2018 verfügbar available from Q3/2018 Bis zu up to 30% günstiger lower costs

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